DE3907670A1

DE3907670A1 - Apparatus and process for irradiating chemical substances and compounds

Info

Publication number: DE3907670A1
Application number: DE19893907670
Authority: DE
Inventors: Hartmut Dr Hoffmann; Thomas Dr Neubert
Original assignee: Individual
Current assignee: Hoffmann Hartmut Dr 91217 Hersbruck De Neuber
Priority date: 1989-03-09
Filing date: 1989-03-09
Publication date: 1990-09-13
Also published as: DE3907670C2

Abstract

The invention relates to an apparatus, a process and a use of an irradiation apparatus for fluid media laden with chemical compounds. The equipment comprises a reaction space 1 and an extraction chamber 7 having solid or liquid materials 8, such as activated charcoals or solvents, which contain substances which can be converted into the fluid phase. These substances are desorbed from the materials with the aid of the flushing medium and fed to the irradiation space 1. The apparatus and the process according to the invention are particularly suitable for converting the compounds contained in sorption materials, in particular undesired pollutants such as halogenated hydrocarbons, into less hazardous or harmless substances by photochemical processes.

Description

Die Erfindung betrifft eine Bestrahlungsvorrichtung für chemische Substanzen und Verbindungen, deren Verwendung sowie ein Verfahren zum Bestrahlen von chemischen Substan zen.The invention relates to an irradiation device for chemical substances and compounds, their use and a method for irradiating chemical substances Zen.

Die Desorption von in die gasförmige Phase überführbaren Substanzen aus festen oder flüssigen Materialien mittels heißer Spülmedien ist bekannt. Die desorbierten Verbindun gen werden danach üblicherweise entweder in Wäschern aus der fluiden Phase bzw. dem Spülmedium gewaschen oder auch durch Kondensation direkt abgetrennt. Die so konzentrier ten Schadstoffe werden, soweit sie nicht verwertet werden können, dann entweder deponiert oder einer Verbrennung zugeführt. Die desorbierten Verbindungen können aber auch, wie in der DE-PS 27 33 344 beschrieben, einer Bestrahlung zugeführt werden, wobei die Bestrahlungsvorrichtung analog der DE-OS 34 22 553 ausgestaltet sein kann.The desorption of those that can be converted into the gaseous phase Substances from solid or liquid materials hot rinsing media is known. The desorbed connection conditions are then usually either in laundry the fluid phase or the rinsing medium washed or separated directly by condensation. The so concentrated pollutants, provided they are not used can then either landfilled or incinerated fed. The desorbed compounds can also, as described in DE-PS 27 33 344, radiation are supplied, the irradiation device analog DE-OS 34 22 553 can be designed.

Konzentrierte Schadstoffe können auch bei Deponierung die Umwelt gefährden und verschärft im übrigen den allgemeinen Mangel an Deponieraum, was in den nächsten Jahren aller Voraussicht nach zu weiter steigenden Deponiekosten führen dürfte. Eine ordnungs- und sachgemäße Verbrennung von Schadstoffen belastet zusätzlich die bereits knappen Ver brennungskapazitäten und ist darüber hinaus mit techni schen und ökologischen Problemen behaftet.Concentrated pollutants can also be deposited Environment endangers and aggravates the general Lack of landfill space, which is all over the next few years Probably lead to further increases in landfill costs should. Proper and proper combustion of Pollutants also burden the already scarce ver burning capacities and is also techni and ecological problems.

Da kleinere Betriebe mit einer sachgerechten und ökolo gisch verträglichen Entsorgung von Schadstoffen alleine gelassen werden, verzichten diese aufgrund wirtschaft licher Erwägungen und mangels erschwinglicher Entsorgungs anlagen zumeist auf eine Abluftreinigung.Because smaller businesses with a proper and ecological ecologically compatible disposal of pollutants alone are left out, because of economy considerations and lack of affordable disposal systems mostly for exhaust air purification.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Be strahlungsvorrichtung und ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, mit dem mit Spülmedien aus festen oder flüssigen Material extrahierte chemische Substanzen entsorgt werden können.The invention is therefore based on the object Radiation device and a method available with the flushing media from solid or liquid Material extracted chemical substances can be disposed of can.

Diese Aufgabe wird durch eine Bestrahlungsvorrichtung mit den Merkmalen nach Anspruch 1 gelöst. Weitere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteran sprüchen dargelegt.This task is performed using an irradiation device solved the features of claim 1. More preferred Embodiments of the invention are in the subordinate sayings.

Die Bestrahlungsvorrichtung besteht aus a) mindestens einer Kammer für extrahierbares Material mit Zu- und Ab leitungen für Spülmedien, b) mindestens einem bevorzugt innenverspiegelten Reaktionsraum mit einer Bestrahlungs einrichtung, und c) einem Spülmedienkreislauf, der Kammer und Reaktionsraum verbindet.The radiation device consists of a) at least a chamber for extractable material with inlet and outlet lines for rinsing media, b) at least one preferred internally mirrored reaction room with an irradiation device, and c) a flushing medium circuit, the chamber and reaction space connects.

Im Reaktionsraum ist dabei eine Bestrahlungseinrichtung bevorzugt, die Licht zwischen 50 nm und 450 nm, insbeson dere zwischen 185 nm und 300 nm, liefert. Weiter geeignet sind auch Strahlungsquellen für sichtbares Licht, für Röntgenstrahlung, oder für kurze elektromagnetische Wel len, wie bspw. Mikrowellen.There is an irradiation device in the reaction space preferred, the light between 50 nm and 450 nm, in particular between 185 nm and 300 nm. Further suitable are also sources of radiation for visible light, for X-rays, or for short electromagnetic worlds len, such as microwaves.

Bei bevorzugten Ausführungsformen der Bestrahlungsvorrich tung können ein oder mehrere der nachfolgenden Elemente im Medienkreislauf zwischengeschaltet sein: Pumpen, Filter, Partikelabscheider, Adsorptionsfilter, Trocknungsanlagen, insbesondere Molekularsiebe, Wärmetauscher, insbesondere Rekuperatoren, Ventile, insbesondere Beschickungs- und Ablaßventile, Wartungsöffnungen, Strömungsmeßgeräte, Stromzuführungen sowie fakultativ Fluidverteiler an den Ein-/Auslässen zu Kammern und Reaktionsräumen Der Reaktionsraum ist bevorzugt verspiegelt, um die Licht ausbeute zu erhöhen und weist in einer bevorzugten Aus führungsform zur Reflektion des Lichtes poliertes Alumi nium auf. Ferner ist bevorzugt, wenn der Reaktionsraum ein oder mehrere Drainageventile und fakultativ einen schiefen Boden aufweist, damit sich Kondensate und Reaktionsproduk te an einer Stelle im Sumpf sammeln können. In preferred embodiments, the radiation device one or more of the following elements in the device Intermediate media circuit: pumps, filters, Particle separators, adsorption filters, drying systems, in particular molecular sieves, heat exchangers, in particular Recuperators, valves, in particular loading and Drain valves, maintenance openings, flow meters, Power supplies and optional fluid distributors to the Inlets / outlets to chambers and reaction rooms The reaction space is preferably mirrored to the light increase yield and shows in a preferred Aus guide form for reflection of the light polished aluminum nium on. It is further preferred if the reaction space is a or more drainage valves and optionally an oblique one Soil has condensate and reaction product te in one place in the swamp.

In einer weiteren Ausführungsform sind Fühler und Meßein richtungen vorhanden, mit denen der Reaktionsverlauf und die Reaktionsbedingungen kontrolliert und ggf. mit Hilfe einer elektronischen Rechenanlage, bevorzugt eines Mikro computers, gesteuert werden können.In a further embodiment, sensors and measuring devices directions available with which the course of the reaction and controlled the reaction conditions and if necessary with the help an electronic computing system, preferably a micro computers that can be controlled.

Ferner wird ein Verfahren zum Bestrahlen von chemischen Substanzen zur Verfügung gestellt, das folgende Schritte aufweist: a) Durchleiten von Spülmedien durch flüssige und/oder feste Materialien in einer Kammer; b) Einleiten der mit chemischen Substanzen beladenen Spülmedien in einen innenverspiegelten Reaktionsraum; c) Bestrahlen der mit chemischen Substanzen beladenen Spülmedien im Reak tionsraum; d) kreisläufiges Rückführen der Spülmedien in die Kammer.Furthermore, a method for irradiating chemical Substances provided the following steps comprises: a) passing rinsing media through liquid and / or solid materials in a chamber; b) Initiate of the flushing media loaded with chemical substances in an internally mirrored reaction space; c) irradiate the Flushing media loaded with chemical substances in the reak tion space; d) recirculating the flushing media in the chamber.

Das Bestrahlen der chemischen Substanzen bzw. der Schad stoffe erfolgt bevorzugt mit Licht einer Wellenlänge zwi schen 50 nm und 450 nm, wobei der Spektralbereich zwischen 185 nm und 300 nm besonders bevorzugt ist. Die chemischen Substanzen können aber auch mit normalem Licht, elektroma gnetischen Wellen, wie Mikrowellen, oder auch mit Röntgen strahlung bestrahlt werden.Irradiation of the chemical substances or the damage fabrics are preferably made with light of a wavelength between 50 nm and 450 nm, the spectral range between 185 nm and 300 nm is particularly preferred. The chemical But substances can also with normal light, electroma magnetic waves, such as microwaves, or also with X-rays radiation are irradiated.

In einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens werden die mit chemischen Substanzen beladenen Spülmedien durch Fil ter und/oder andere Absoptionsvorrichtungen geschickt, wie bspw. Calciumcarbonatfilter zur Absorption von Chlorwas serstoff. Ferner hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die mit chemischen Substanzen beladenen Spülmedien durch Trocknungsanlagen, bspw. Molekularsiebe, wasserfrei gemacht werden.In a further embodiment of the method, the Flushing media loaded with chemical substances through fil ter and / or other absorption devices, such as For example, calcium carbonate filter for the absorption of chlorine hydrogen. It has also proven to be advantageous if the flushing media loaded with chemical substances through drying plants, e.g. molecular sieves, anhydrous be made.

Besonders vorteilhaft ist es auch, wenn die vorstehend beschriebene Bestrahlungsvorrichtung mit folgenden Bedin gungen betrieben wird: a) Temperaturen unter 333 K für die beladenen Spülmedien vor Eintritt in den Photoreaktions raum, wobei Temperaturen zwischen 280 und 320 K besonders bevorzugt sind und b) Betriebsdrücke unter 10⁵ Pa, damit u.a. die Desorption der chemischen Substanzen erleichtert wird. It is also particularly advantageous if the irradiation device described above is operated with the following conditions: a) temperatures below 333 K for the loaded rinsing media before entering the photoreaction chamber, temperatures between 280 and 320 K being particularly preferred and b) operating pressures below 10 ⁵ Pa, so that the desorption of chemical substances is facilitated.

Es ist ferner vorteilhaft, wenn als Spülmedien Inertgase verwendet werden. Gegebenenfalls können in einer weiteren Ausführungsform den Spülmedien Substanzen zugesetzt werden, die (unter Bestrahlung) besonders reaktionsfähig sind und mit den Schadstoffen in den Spülmedien zu weniger gefähr lichen Verbindungen abreagieren. Solche Stoffe können bspw. besonders reaktionsfähige Gase sein, wie Sauerstoff und Wasserstoff, oder auch photosensitiv wirksame Radikal starter und Radikalbildner etc.It is also advantageous if inert gases are used as flushing media be used. If necessary, in another Embodiment substances are added to the rinsing media, which are particularly reactive (under radiation) and less dangerous with the pollutants in the flushing media react connections. Such substances can For example, be particularly reactive gases, such as oxygen and hydrogen, or also a photosensitive radical starter and radical generator etc.

Die Vorrichtung ist besonders zum Entsorgen und/oder Wie deraufbereiten von schadstoffbeladenen festen oder flüssi gen Materialien geeignet, wie bspw. Adsorptionssubstanzen, insbesondere Aktivkohlen, Lösungsmittel, insbesondere organische Lösungsmittel. Solche mit chemischen Substanzen beladenen Sorptionsmaterialien fallen bspw. in Anlagen zur Luftfilterung und -reinigung an, mit denen unerwünschte Spurenstoffe, wie Formaldehyd und halogenhaltige Lösungs mittel, aus der Raumluft entfernt werden. Entsprechende Anlagen zur Luftreinigung sind in Privathaushalten oder Gewerbebetrieben installiert, wie z.B. Druckereien, Reini gungen, metallverarbeitenden und anderen Betrieben, in denen die Raumluft üblicherweise mit solchen gesundheitsschäd lichen und Allergien auslösenden Stoffen belastet ist. Bei den zur Adsorption geeigneten Flüssigkeiten handelt es sich je nach der zu adsorbierenden Stoffgruppe zumeist um organische Lösungsmittel, wie Mineralöl oder Glykol, oder auch um wäßrige Lösungen anorganischer und organischer Substanzen.The device is particularly for disposal and / or how the processing of polluted solid or liquid suitable materials, such as adsorbents, in particular activated carbons, solvents, in particular organic solvents. Those with chemical substances loaded sorption materials fall, for example, in plants for Air filtering and cleaning, with which unwanted Trace substances, such as formaldehyde and halogen-containing solutions medium, can be removed from the room air. Appropriate Air purification systems are in private households or Commercial companies installed, such as Printers, Reini metalworking and other companies in which the indoor air usually with such harmful health and allergy-causing substances. At the liquids suitable for adsorption depending on the group of substances to be adsorbed organic solvents, such as mineral oil or glycol, or also about aqueous solutions of inorganic and organic Substances.

Die vorstehend beschriebene Vorrichtung und das Verfahren können insbesondere dazu verwendet werden, um photoche misch beeinflußbare Schadstoffe, wie bspw. aromatische und aliphatische Kohlenwasserstoffe, insbesondere halogenierte Kohlenwasserstoffe, Cyanate, Isocyanate, Amine, Aldehyde wie Formaldehyd, Atrazin und metallorganische Verbindungen zu vernichten bzw. photochemisch in weniger gefährliche Substanzen zu entsorgen. The device and method described above can in particular be used to photoche Mixable pollutants, such as aromatic and aliphatic hydrocarbons, especially halogenated Hydrocarbons, cyanates, isocyanates, amines, aldehydes such as formaldehyde, atrazine and organometallic compounds annihilate or photochemically in less dangerous Dispose of substances.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird in vorteilhafter Weise so durchgeführt, daß schadstoffbehaftete feste oder flüs sige Materialien, wie Aktivkohle oder Lösungsmittel, in eine geschlossene Vorrichtung eingebracht werden, in der ein heißes Fluid als Spülmedium die festen oder flüssigen (Sorptions)-Materialien extrahiert. Die desorbierten Substanzen werden dann zusammen mit den Spülmedien der Bestrahlungskammer zugeführt, wo diese entsprechend behandelt werden. Die photolytisch umgewandelten Substan zen werden dabei zumindest teilweise vom Spülmedium abge trennt, welches im geschlossenen Kreislauf der Extrak tionskammer mit den festen oder flüssigen Sorptionsmater ialien zugeführt wird und erneut die zu desorbierenden Materialien durchspült.The method according to the invention is advantageous performed in such a way that polluted solid or liquid materials such as activated carbon or solvents a closed device can be introduced in the a hot fluid as a flushing medium the solid or liquid (Sorption) materials extracted. The desorbed Substances are then mixed with the flushing media Irradiation chamber supplied where appropriate be treated. The photolytically converted substance zen are at least partially abge of the flushing medium separates which in the closed cycle the extract tion chamber with the solid or liquid sorption material ialien is supplied and again to be desorbed Flushed materials.

Beim Spülvorgang wird jedoch das in den festen oder flüs sigen Sorptionsmaterialien enthaltene Wasser ebenfalls mit ausgetrieben. Dieses Wasser kann zusammen mit dem ggf. bei der Reaktion entstehenden Wasser zu unerwünschten (Ne ben)-Reaktionen führen. Es ist daher vorteilhaft, wenn das Wasser durch eine Trocknungsanlage, wie z.B. ein Moleku larsieb, entfernt wird.During the rinsing process, however, this is in the solid or flowing sorption materials also contain water expelled. This water can together with the if necessary water formed in the reaction to undesirable (Ne ben) reactions. It is therefore advantageous if that Water through a drying system, e.g. a molecule larsieb, is removed.

Andere gasförmige Verbindungen und Substanzen, wie z.B. Chlorwasserstoff, die bei den Umwandlungen ggf. freige setzt werden, können durch geeignete chemische Filter, im Falle von Chlorwasserstoff beispielsweise durch Calcium carbonatfilter, gebunden werden.Other gaseous compounds and substances, e.g. Hydrogen chloride, which may release during the conversions can be set by suitable chemical filters, in In the case of hydrogen chloride, for example calcium carbonate filter.

Atmosphärische Gase, insbesondere Sauerstoff und Stick stoff, können in manchen Fällen die photolytische Umwand lung der desorbierten chemischen Substanzen in unerwünsch ter Weise beeinflussen; es ist daher vorteilhaft, diese ggf. durch Inertgase, wie z.B. Argon oder andere Edelgase, zu ersetzen. Stäube können gleichfalls die Quantenausbeute verringern und werden daher bevorzugt durch Partikelfilter aus dem Spülmediumkreislauf entfernt.Atmospheric gases, especially oxygen and stick fabric, can in some cases cause photolytic conversion desorbed chemical substances in undesirable influence manner; it is therefore advantageous to by inert gases, e.g. Argon or other noble gases, too replace. Dusts can also affect the quantum yield reduce and are therefore preferred by particle filters removed from the flushing medium circuit.

Zur Erleichterung der Desorption wird die Apparatur vor zugsweise im Bereich unter 10⁵ Pa gefahren. Der Reaktions raum ist zur Erhöhung der Reaktionswahrscheinlichkeit innen verspiegelt. Die Verspiegelung erfolgt durch be schichtete Aluminiumreflektoren, die bei 250 nm ein Re flektionsvermögen von wenigstens 70% aufweisen. Poliertes beschichtetes Aluminium ist resistent gegen viele chemi sche Stoffe und leicht zu reinigen. Sinkt der Wirkungsgrad der Reflektoren zu sehr ab, werden diese ausgetauscht.To facilitate desorption, the apparatus is preferably operated in the range below 10 ⁵ Pa. The reaction space is mirrored on the inside to increase the probability of reaction. The mirroring is done by coated aluminum reflectors, which have a reflectivity of at least 70% at 250 nm. Polished coated aluminum is resistant to many chemical substances and easy to clean. If the efficiency of the reflectors drops too much, they will be replaced.

Die Leistungsabgabe der Bestrahlungsquellen muß der Aus legung der Apparatur angepaßt sein. Um ein breites Wir kungsspektrum zu erreichen, können die UV-Quellen aus Quecksilbernieder- und hochdrucklampen bestehen; dadurch wird ein erheblicher Teil der eingesetzten Energie im Spektralbereich von 185 nm bis 300 nm frei.Es können auch entsprechende Laser eingesetzt sein. Je nach Ausführung der Apparatur können die UV-Quellen direkt durch den Spül gasstrom gekühlt werden, oder, wenn dessen Temperatur in Abhängigkeit von den ablaufenden Reaktionen zu hoch steigt, als Tauchlampen mit Stickstoffkühlung ausgeführt werden. In diesem Falle ist die Verwendung von Quarzrohren zur Aufnahme der Lampen unerläßlich. Pro 1 kW eingesetzter elektrischer Leistung werden bei den Niederdrucklampen pro Sekunde 5 x 10²⁰ Quanten (dem entsprechen 3 Molquanten/h) im interessierenden Wellenlängenbereich freigesetzt, bei den Hochdrucklampen etwa 2 x 10²⁰ Quanten (entsprechend 1,2 Molquanten/h) pro Sekunde. Die tatsächliche Quantenaus beute hängt von der Art der ablaufenden photochemischen Primär- und Sekundärreaktionen ab und kann ggf. deutlich über 1 liegen. Die Temperaturführung erfolgt bevorzugt durch rekuperativen Wärmetausch, durch gezielte Dosierung der Reaktionspartner oder auch durch Veränderung der Lam penleistung. Das ggf. entstehende Kondensat im Reaktions raum wird vorteilhafterweise durch ein Drainageventil im Boden des Reaktionsraums abgeleitet.The power output of the radiation sources must be adapted to the design of the apparatus. In order to achieve a wide range of effects, the UV sources can consist of low-pressure mercury lamps and high-pressure lamps; This frees up a significant part of the energy used in the spectral range from 185 nm to 300 nm. Appropriate lasers can also be used. Depending on the design of the apparatus, the UV sources can be cooled directly by the flushing gas stream or, if its temperature rises too high depending on the reactions taking place, as immersion lamps with nitrogen cooling. In this case, the use of quartz tubes to hold the lamps is essential. For every 1 kW of electrical power used, 5 x 10 ²⁰ quanta (corresponding to 3 mol quanta / h) in the wavelength range of interest are released in the low-pressure lamps, approximately 2 x 10 ²⁰ quanta (corresponding to 1.2 mol quanta / h) per second in the high-pressure lamps . The actual quantum yield depends on the type of photochemical primary and secondary reactions taking place and can possibly be significantly higher than 1. The temperature is preferably controlled by recuperative heat exchange, by targeted metering of the reactants or by changing the lamp output. The condensate possibly formed in the reaction space is advantageously discharged through a drainage valve in the bottom of the reaction space.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbe sondere darin, daß aus festen oder flüssigen Materialien desorbierte Substanzen in der Anlage zu weniger gefähr lichen oder ungefährlichen Materialien umgewandelt werden können. Die Vorrichtung ist also geeignet, um chemische Verbindungen durch photochemische Umwandlungen in er wünschte oder weniger gefährliche Substanzen und Stoffe umzuwandeln.The advantages that can be achieved with the invention are in particular special in that from solid or liquid materials desorbed substances in the system are less dangerous non-hazardous or non-hazardous materials can. The device is therefore suitable for chemical Connections through photochemical conversions in it desired or less dangerous substances and substances convert.

Das nachstehende Ausführungsbeispiel soll in Verbindung mit der aus einer Figur bestehenden Zeichnung und den verschiedenen Verwendungsformen die Erfindung näher er läutern. Die Ausführungsbeispiele dienen dabei lediglich zur Erläuterung und sollen die Erfindung nicht beschrän ken.The following embodiment is intended to be used in conjunction with the drawing consisting of a figure and the various forms of use the invention he closer purify. The exemplary embodiments only serve to illustrate and not limit the invention ken.

Die Bestrahlungsvorrichtung besteht aus einem Bestrah lungsraum 1 und einer Extraktionskammer 7 mit festen oder flüssigen zu regenerierenden Sorptionsmaterialien 8, wie Aktivkohlen oder Lösungsmitteln, die in die Strömungsphase überführbare Substanzen, wie beispielsweise Kohlenwasser stoffe, adsorbiert enthalten. Diese Substanzen werden durch Spülmedien desorbiert und dem Reaktionsraum 1 zuge führt. Durch Verspiegelung 2 des Reaktionsraumes 1 wird die Reaktionswahrscheinlichkeit erhöht. Die Temperatur führung wird auf dreifache Weise kontrolliert, a) durch rekuperativen Wärmetausch 4 und 11, b) durch gezielte Dosierung der Reaktionspartner sowie c) durch Veränderung der Lampenleistung.The irradiation device consists of a radiation treatment room 1 and an extraction chamber 7 with solid or liquid sorbent materials 8 to be regenerated, such as activated carbons or solvents, which contain substances that can be transferred into the flow phase, such as hydrocarbons, adsorbed. These substances are desorbed by rinsing media and supplied to the reaction chamber 1 . The likelihood of reaction is increased by mirroring 2 of the reaction space 1 . The temperature control is controlled in three ways, a) by recuperative heat exchange 4 and 11 , b) by targeted metering of the reactants and c) by changing the lamp power.

Zur Senkung des Wasserdampfgehaltes der fluiden Phase dient eine Trocknungsanlage 12, z.B. ein Molekularsieb. Es sind ferner verschiedene Hilfseinrichtungen 6, 10 a und 13 vorhanden, die beim Anfahren und bei der Außerbetriebnahme der Apparatur benötigt werden.A drying system 12 , for example a molecular sieve, is used to lower the water vapor content of the fluid phase. There are also various auxiliary devices 6 , 10 a and 13 which are required when starting up and when decommissioning the apparatus.

Das innenverspiegelte 2 Reaktionsgefäß 1 mit einem Volumen von 1,8 m³ umschließt die Strahlungsquellen 3, die vom jeweiligen Fluid, z.B. schadstoffbeladenem Argon, umflos sen werden, das sich dabei erwärmt. Zufuhr und Abfuhr der Fluide erfolgt über spezielle, die Fluide gleichmäßig verteilende Bauelemente 1 a. Das bestrahlte Fluid kann durch rekuperativen Wärmetausch 4 je nach Bedarf erwärmt oder abgekühlt werden. Auf der Abströmseite dieser Zone sitzen Filter 5, die sowohl bestimmte Reaktionsprodukte, z.B. Chlorwasserstoff, als auch Stäube aus den Spülmedien entfernen können. Über die Rohrleitung 6 können unbelade nes Spülmedium und andere Stoffe, z.B. Reaktionspartner, zugeführt werden. Das aus Filter 5 ausströmende Fluid wird über das Element 7 a in die Kammer 7 (Volumen etwa 0,35 m ) mit den beladenen festen oder flüssigen Materialien 8, z.B. Aktivkohlen oder Lösungsmitteln, zugeführt und durch strömt diese. Das beladene Fluid wird dann über das Fil ter 9 (Partikelabscheider), die Pumpe 10 und die Trock nungsanlage 12 (Molekularsieb) wieder dem Reaktionsraum 1 zugeführt. Der Betriebsdruck liegt vorzugsweise unter 10⁵ Pa, um die Desorption der adsorbierten Substanzen und Verbindungen zu erleichtern. Die Kühlung 11 senkt im Be darfsfalle die Temperatur der fluiden Phase vor Eintritt in den Reaktionsraum 1 auf unter 333 K, idealerweise auf Temperaturen um 300 K. Der Boden des Reaktionsraumes 1 ist in etwa 3° bis 8°, vorzugsweise 5°, geneigt und als Spie gelfläche ausgestaltet; das Kondensat, das sich bei be stimmten Betriebszuständen, wie etwa dem Abfahren der Anlage, bildet, wird zum Sumpf 13 mit dem Drainageventil geleitet, wo es abgezogen werden kann. Die Rohrleitung 10 a hat die Aufgabe, im Bedarfsfalle vor dem Anfahren der Apparatur mittels der Pumpe 10 atmosphärische Gase, ins besondere Sauerstoff und Stickstoff, aus der Apparatur abzuführen.The internally mirrored 2 reaction vessel 1 with a volume of 1.8 m ³ encloses the radiation sources 3 , which are surrounded by the respective fluid, for example contaminated argon, which heats up. The fluids are supplied and removed via special components 1 a which distribute the fluids evenly. The irradiated fluid can be heated or cooled as required by recuperative heat exchange 4 . Filters 5 are located on the outflow side of this zone and can remove certain reaction products, for example hydrogen chloride, and dusts from the rinsing media. Unloaded flushing medium and other substances, for example reaction partners, can be supplied via the pipeline 6 . The fluid flowing out of filter 5 is fed via element 7 a into chamber 7 (volume about 0.35 m) with the loaded solid or liquid materials 8 , for example activated carbons or solvents, and flows through them. The loaded fluid is then fed back to the reaction chamber 1 via the filter 9 (particle separator), the pump 10 and the drying system 12 (molecular sieve). The operating pressure is preferably below 10 ⁵ Pa in order to facilitate the desorption of the adsorbed substances and compounds. If necessary, the cooling 11 lowers the temperature of the fluid phase before it enters the reaction space 1 to below 333 K, ideally to temperatures around 300 K. The bottom of the reaction space 1 is inclined at about 3 ° to 8 °, preferably 5 ° designed as a mirror surface; the condensate that forms in certain operating conditions, such as shutting down the system, is directed to the sump 13 with the drainage valve, where it can be removed. The pipeline 10 a has the task, if necessary, to remove atmospheric gases, in particular oxygen and nitrogen, from the apparatus before starting the apparatus by means of the pump 10 .

Hilfseinrichtungen, wie z.B. Temperaturfühler, Strömungs meßgeräte, Stromzuführungen, Wartungsöffnungen, Bedie nungselemente, Nebenanlagen im Zusammenhang mit den Ven tilen 6, 10 a und 13 und Vorrichtungen zur Analyse des jeweiligen Spülmediums und zur Kontrolle der UV-Quellen sind im Rahmen des dem Fachmann geläufigen Wissens ein setzbar. Auxiliary devices such as temperature sensors, flowmeters, power supplies, maintenance openings, operating elements, auxiliary systems in connection with Ven valves 6 , 10 a and 13 and devices for analyzing the respective flushing medium and for controlling the UV sources are familiar to the person skilled in the art Knowledge can be used.

Example:

In ein Gefäß 7 mit einem Volumen von 350 l wurden 80 kg einer verbrauchten Filteraktivkohle, die als hauptsäch liche Verunreinigung 50 Mol Formaldehyd enthielt, einge bracht. Dieses Material wurde mit Argon, dessen Temperatur sich im stätionären Zustand bei einem Druck von 8 x 10⁴ Pa auf etwa 325 K einstellt, durchspült. Die Desorption erfolgte über einen Zeitraumes von circa 130 bis 160 Minu ten, wobei das Desorptionsfluid im Kreislauf geführt wur de. Der Filter 5 und die Trocknungsanlage 12 wurden bei diesem Schadstoff durch einen by-pass überbrückt. Die Strahlungsquellen waren Quecksilberniederdrucklampen, die zusammen eine Leistung von 7,0 kW besaßen. Die Gesamt strahlungsintensität lag bei 21 Molquanten/h. Abhängig von der desorbierten Menge Formaldehyd wurden nach und nach 50 Mol Sauerstoff dem Argon zugefügt, um in einer kontrol lierten Reaktion das Formaldehyd zu Wasser und Kohlen dioxid abreagieren zu lassen.In a vessel 7 with a volume of 350 l, 80 kg of used filter activated carbon, which contained 50 moles of formaldehyde as the main impurity, was introduced. This material was flushed with argon, the temperature of which in the steady state is set at about 325 K at a pressure of 8 × 10 ⁴ Pa. Desorption was carried out over a period of approximately 130 to 160 minutes, the desorption fluid being circulated. The filter 5 and the drying system 12 were bypassed for this pollutant. The radiation sources were low-pressure mercury lamps, which together had an output of 7.0 kW. The total radiation intensity was 21 mol quanta / h. Depending on the amount of formaldehyde desorbed, 50 moles of oxygen were gradually added to the argon in order to allow the formaldehyde to react to water and carbon dioxide in a controlled reaction.

Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die hier beschriebenen und erläuterten Ausführungsformen begrenzt, die lediglich die Erläuterung einer vorteilhaften Art der Verwirklichung der Erfindung darstellen und Modifikationen in Form, Größe, Anordnungen von Teilen und Betriebedetails unterworfen sein können. Die Erfindung soll derartige Abänderungen umfassen. Of course, the invention is not limited to the here limited and described embodiments, which is only the explanation of an advantageous type of Realization of the invention represent and modifications in shape, size, arrangement of parts and company details may be subject. The invention is intended to be such Include changes.

BezugszeichenlisteReference symbol list

1  Reaktionsgefäß, Bestrahlungskammer, Reaktionsraum
1 a Fluidverteiler
2  Innenverspiegelung
3  Bestrahlungseinrichtung, Strahlungsquelle (UV-Quelle)
4  Wärmeaustauscher (Rekuperator)
5  Filter
6  Ventil
7  Kammer, Extraktions-, Desorptionsraum
7 a Fluidverteiler
8  festes oder flüssiges Material
9  Filter, Partikelabscheider
10  Pumpe
10 a Ventil
11  Wärmeaustauscher (Rekuperator)
12  Trocknungsanlage
13  Drainageventil zum Abfluß 1 reaction vessel, radiation chamber, reaction space
1 a fluid distributor
2 internal mirroring
3 irradiation device, radiation source (UV source)
4 heat exchangers (recuperator)
5 filters
6 valve
7 chamber, extraction, desorption room
7 a fluid distributor
8 solid or liquid material
9 filters, particle separators
10 pump
10 a valve
11 heat exchanger (recuperator)
12 drying system
13 drainage valve to drain

Claims

1. Device for irradiating chemical substances and compounds, characterized by

a) at least one chamber ( 7 ) for extractable material with inlets and outlets for fluids,
b) a preferably internally mirrored reaction space ( 1 ) with an irradiation device ( 3 ), and
c) a fluid circuit connecting the chamber ( 7 ) and the reaction chamber ( 1 ).

2. Device according to claim 1, characterized in that the irradiation device ( 3 ) emits light with a wavelength between 50 nm and 450 nm and preferably between 185 nm and 300 nm.

3. Device according to one of claims 1 or 2, characterized in that the device optionally pumps ( 10 ), filters ( 5 , 9 ), particle separator ( 9 ), Absorptionsfil ter ( 5 ), in particular calcium carbonate filter, drying plant (I 12 ), in particular molecular sieves, heat exchangers ( 4 , 11 ), in particular recuperators, valves ( 6 , 10 a , 13 ), in particular feed and drain valves, maintenance openings, flow measuring devices, current supply lines, fluid distributors ( 1 a , 7 a ).

4. Method for irradiation of chemical substances and compounds characterized by the following steps:

a) passing fluids through liquid and / or solid materials ( 8 ) in a chamber ( 7 ),
b) introducing the fluid into an internally mirrored reaction space ( 1 ),
c) irradiating the introduced fluid in the reaction space ( 1 ) with light, and
d) returning at least part of the fluid into the chamber ( 7 ).

5. The method according to claim 4, characterized in that irradiation with light of a wavelength between 50 nm and 450 nm, preferably between 185 nm and 300 nm leads.

6. The method according to any one of claims 4 and 5, characterized in that the fluid loaded with chemical substances is sent through filters ( 5 , 9 , 12 ).

7. The method according to any one of claims 4 to 6, characterized in that the fluid is cooled before entering the reaction chamber ( 1 ), preferably to temperatures below 333 K and particularly preferably to temperatures between 280 and 320 K.

8. The method according to any one of claims 4 to 7, characterized in that the operating pressure is below 10 ⁵ Pa.

9. The method according to any one of claims 4 to 8, characterized in that inert gases are used as the fluid, preferably CO ₂ , N ₂ , argon.

10. The method according to any one of claims 4 to 9, characterized characterized in that the fluid reactive substances be added.

11. Use of the device for disposal and / or Reprocessing solid or contaminated liquid materials.

12. Use according to claim 11, characterized in that that the processed materials are selected from: Adsorbents, especially activated carbons, solutions agents, especially organic and aqueous solutions average.

13. Use according to claim 11 or 12, characterized records that the pollutants aromatic and aliphatic Hydrocarbons, especially halogenated coal water substances, cyanates, isocyanates, amines, aldehydes such as form aldehyde, atrazine, organometallic compounds.